창원 한국재료연구원이 유해 환경호르몬·활성산소 동시 감지 센서를 최초 개발했다. 

한국자료연구원(KIMS)은 7일 나노표면재료연구본부 전기화학연구실 이규환 박사 연구팀이 '비스페놀A'와 '과산화수소'를 동시에 감지할 수 있는 전기화학 센서를 세계 최초로 개발했다고 밝혔다. 

이 물질들은 인체에 해를 끼칠 수 있지만, 일상생활용 제품에서 쉽게 노출될 수 있다. 비스페놀A는 내분비계독성이 있어 생식독성물질·고위험 우려물질 후보군으로 지정돼 있는데, 불임·유방암·성조숙증 등 다양한 질환의 원인이다. 밀폐용기·젖병·캔·생수통·영수증 용지·비닐 등에 흔히 포함돼 있다. 

과산화수소는 산수가 인체에서 에너지를 만들 때, 영양소와 결합하는 과정에서 만들어지지만, 세포 신호전달체계를 허물고 면역력을 낮춰 당뇨·동맥경화·암 등 질병으로 이어지기도 한다. 

이번에 개발한 센서 촉매 소재는 비스페놀A와 과산화수소 두 물질의 산화·환원반응을 함께 촉진할 수 있도록 고안됐다. 기존 전기화학 센서에 활용된 촉매소재는 한 가지 반응만을 이용해 다양한 물질을 동시에 검출하는데 한계가 있었다. 

간단한 열처리 과정으로 팔라듐 나노입자가 포함된 복합소재를 구성한 해법이 주효했다. 복합소재는 다공성 3차원 형태를 띠면서, 표면적이 넓어 유해 물질 감지에 뛰어난 성능을 보였다. 특히 양전하를 띄는 전도성고분자는 감지소재 안정성을 올리고, 팔라듐 나노입자가 균일하게 결합할 수 있게 해 검출범위가 넓어졌다.

세계 각국은 비스페놀A 위험성에 따른 엄격한 안전관리 기준을 마련하고 있다. 과산화수소 등 유해 활성산소를 검추하게 위한 기술도 필요해지고 있다. 재료연구원은 현재 전기화학 센서 기술 분야 세계 시장 규모를 연간 6조 6190억 달러로 추정하고, 오는 2025년까지 연평균 11.4% 성장률을 보일 것으로 기대하고 있다.

이규환 책임구원은 "환경·산업·의료·농업 등 다양한 분야에서 실시간 현장 감시가 가능한 전기화학 센서 국산화 기술이 요구됐다"라며 "이번 연구 결과를 바탕으로 여러 유해물질을 동시 측정할 다중 측정 전기화학 센서 체계를 개발해서 일상 속 유해물질을 저렴하고 빨리 검출할 수 있도록 노력할 것"이라고 말했다.